你好,想问下 压电陶瓷片PZT5 并联跟串联如何制作
1、压电陶瓷片PZT5的并联:将压电陶瓷片的两个脚分别拧在一起,再分别接入电路即为并联。
2、压电陶瓷片的串联:将两个压电陶瓷片中的任何一个脚拧在一起,把剩余的两个脚接入电路即为串联。
你的想法很不错,只是所选择的压电陶瓷片没这么大的能耐,其输出阻抗很高,而充电设备的等效阻抗相对的都很低,以致其压电转换效率很弱;
这些都是理论性的说法,我是没做过这样的实验,你不妨试试,用一个数百K以上的电阻、微安级的电流表、压电陶瓷片构成串联回路,然后敲击瓷片,看看电流表有没动静;
压电陶瓷的厚度对超声电机的性能有着重要的影响。一般来说,压电陶瓷的厚度越大,其产生的振动能量就越大,从而可以驱动更大的负载。但是,压电陶瓷的厚度也不能无限制地增加,因为过大的厚度会导致振动频率降低,从而影响超声电机的工作效率。
因此,在设计超声电机时,需要根据具体的应用需求来选择合适的压电陶瓷厚度。一般来说,压电陶瓷的厚度应该在几百微米到几毫米之间。此外,还需要考虑压电陶瓷的材料、尺寸、形状等因素,以及电极的设计等因素,来优化超声电机的性能。
总之,压电陶瓷的厚度是超声电机设计中需要考虑的重要因素之一,需要根据具体的应用需求来选择合适的厚度,以达到最佳的性能表现。
工作原理:
当电压作用于压电陶瓷时,就会随电压和频率的变化产生机械变形。另一方面,当振动压电陶瓷时,则会产生一个电荷。利用这一原理,当给由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一个金属片构成的振动器,所谓叫双压电晶片元件,施加一个电信号时,就会因弯曲振动发射出超声波。相反,当向双压电晶片元件施加超声振动时,就会产生一个电信号。基于以上作用,便可以将压电陶瓷用作超声波传感器。
,外电路还有迟滞和蠕变现象。而驱动电源一般可分为电荷控制型和电压控制型。电荷控制型驱动电源基于电容器充电的原理(对外加电压而言,每个压电陶瓷片相当于一只平行板电容器),可以改善压电陶瓷的迟滞和蠕变。电压控制型驱动电源主要有以下两种形式:一种是基于DC/DC变换器原理的开关式驱动电源,其体积小、效率高,但电源输出纹波较大,频响范围也较窄;另一种是直流放大电源,频响范围宽。
下面我发一份关于压电陶瓷驱动电源的文章,供你参考!
近年来国内对静态压电陶瓷驱动电源的研制取得了一定的进展,但大部分压电陶瓷驱动电源都是由分立性器件组成,结构较复杂,而且容易产生自激振荡,对电源的稳定性会产生影响。而采用高压运放的驱动电源,分辨率能达到mV级,输出纹波较小,不仅提高了电路集成度,而且可靠性也得到加强,因此可用于驱动压电陶瓷致动器。
压电陶瓷致动器驱动电源
1、压电陶瓷致动器对驱动电源的要求
压电陶瓷致动器的驱动电源应具有如下特点:
(1)压电陶瓷致动器的位移输出对外加驱动控制电压的响应速度,主要取决于驱动电源驱动电流的大小,因此驱动电源应具有较大的驱动电流,一般不应小于150mA;
(2)驱动电源的输出控制电压连续可调,对国产压电陶瓷致动器PTBS200系列而言,要求驱动电源输出电压为直流0~200V,连续可调;
(3)为适应高频响应的要求,驱动电源中应具有供容性负载快速放电的回路;
(4)由于压电陶瓷致动器主要应用于微纳米技术领域,所以驱动电源应具有良好的稳定性,其输出纹波电压应控制在很小的范围内;
(5)为实现位移的自动控制,驱动电源最好采用计算机控制。
压电陶瓷致动器外电路是一个容性负载,并有迟滞和蠕变现象。而驱动电源一般可分为电荷控制型和电压控制型。电荷控制型驱动电源基于电容器充电的原理(对外加电压而言,每个压电陶瓷片相当于一只平行板电容器),可以改善压电陶瓷的迟滞和蠕变。电压控制型驱动电源主要有以下两种形式:一种是基于DC/DC变换器原理的开关式驱动电源,其体积小、效率高,但电源输出纹波较大,频响范围也较窄;另一种是直流放大电源,频响范围宽,从发展趋势来看,其应用前景广阔。
2、驱动电源的设计
根据压电陶瓷致动器对其驱动电源的要求,本设计中的电源采用直流放大式电路。整个电源电路主要由计算机与数据采集卡、运算放大电路和高压电路等几部分组成。高压电路提供220V的直流电压,计算机通过LabView8.5控制数据采集卡产生一定的输出波形,得到0~5V的连续可调控制电压;放大电路实现电压的线性放大和功率放大,输出0~200V连续可调的直流电压,并决定着电源输出电压的分辨率和稳定性,是整个电源的关键。
① 高压电路
由于直流电压的稳定性直接影响驱动电源的稳定性,采用220V输出电压的高压电路,主要部分是将市电交流220V变为+220V直流电压的全桥整流供电电路。
② 波形发生电路
良好的输入波形是电源的关键之一,关系到压电陶瓷的伸缩变化。输入波形信号的频率、幅值可变,信号波形好,畸变小,不仅可以消除压电陶瓷本身的迟滞特性和蠕变特性,也能获得更广泛的应用。由于电压精度要求比较高,使用NI公司的具有16位模拟输入输出的多功能数据采集卡6221将数字量转换成模拟量,输出电压为0~5V,电压分辨率达到5/216,约等于0.076mV。采用LabView 8.5编程可以实现任意波形及缓变直流等输出,灵活性强,能满足各种需要。
③高压放大电路
采用美国APEX公司生产的高压运算放大器PA96和高精度运算放大器OP07串联组成串联负反馈放大电路。PA96是一种高压,大带宽的MOSFET运算放大器,输出电流达到1.5A,输出电压接近300V,安全操作区(SOA)没有二次击穿的限制,通过选择合适的限流电阻,可观察到任何负载下的安全操作曲线。PA96的最大失调电压为5mV,对要求分辨率为10mV以下的压电陶瓷驱动电源,其输入特性不能满足要求。在该电源的线性放大部分采用了PA96和OP07串联的复合放大器,从而使输入失调电压由前置放大器OP07控制。由于复合放大器的输入电压为0~5V,输出电压要求为0~200V,因此复合放大器的放大倍数要求为40。但增益过大会影响运放稳定性,因此选定PA96的闭环放大倍数为31,PA96和OP07串联后共同提供的放大倍数为40。根据放大倍数的分配要求可得:
R1=3kΩ,R2=117Ω,R3=180Ω,R4=6kΩ
由于构成负反馈电路,输出电阻非常小(mΩ级),因此具有很强的带负载能力。R5为限流电阻,其值由公式IL=0.68V/R5=125mA可得,这里为5.4Ω。
3、相位补偿与输出保护
自激现象是影响电源稳定性的一个主要因素。当集成运放的开环增益为一定值时,由于相移过大,电路会产生振荡现象,因此应对集成运放进行相位补偿。通常在输入端和输出端外接补偿元件,进行相位补偿。相位补偿不仅能提高运放的稳定性,还能扩展带宽。电路中PA96一级的闭环放大倍数为31,由此计算出其增益为30,根据PA96的数据资料,确定相位补偿电容值CC=10pF,闭环带宽大约为1MHz。OP07输入端的二极管D1、D2提供差模和共模保护,防止瞬态过压,输出二极管D3、D4可对瞬态过压进行保护,防止瞬态过压损坏OP07的输出。PA96放大器输入端的二极管D5、D6、D7、D8把放大器正负输入端的电压钳位在规定范围内,对运放起保护作用。
1、室外机的工作原理为:
(1)利用麦克风采集语音和摄像头采集图像信号,并将采集的模拟信号进行模数转换为数字信号。主处理器对语音和数字图像信号进行压缩和增强等处理,然后将压缩好的信号通过无线信号发射器发射出去;
(2)将外设比如门铃按钮等产生的控制信号,通过无线信号发射器发射出去;
(3)无线信号接收器接收室内机发射过来的无线语音信号,主处理器将接收的语音信号进行解压缩处理,然后数模转换为模拟信号,通过扬声器播放出来;
(4)无线信号接收器接收室内机发射过来控制信号,主处理器将接收的控制信号转换为锁控制命令,并通过短距离的无线发射器(通常采用Zigbee协议)发射给开锁控制器。
2、室内机的工作原理为:
(1)无线信号接收器接收来自室外机的无线语音或视频信号,主处理器对接收的信号进行冗错和解码等处理,然后将解码的视频信号通过显示屏显示出来,而解码的语音信号经D/A转换为模拟信号,通过扬声器播放出来;
(2)将室内机的各种外设比如通话、开锁等按钮产生的控制信号,通过无线信号发射器发射出去;
(3)利用麦克风采集语音信号,并将采集的模拟信号进行模数转换为数字信号,主处理器对语音信号进行压缩处理,然后将压缩好的信号通过无线信号发射器发射出去。
开锁控制器主要用来实现无线遥控开锁。开锁控制器内嵌入各种智能锁(电控锁、磁力锁、静音锁、指纹锁和密码锁等)的控制器。当开锁控制器接收到来自室外机的无线控制信号后,通过解密和解码产生是否开锁的信号,从而遥控开锁。
扩展资料
常见的门铃有普通无线门铃、不用电池的无线门铃和有线门铃。
1、无线门铃
不用电池的无线门铃是指发射器采用能量捕获技术,可收集用户按动门铃按钮时的能量转换为电能驱动门铃发声器响铃。其室内机也就是门铃发声器需要接市电。门铃按钮产生的控制信号,通过无线信号发射器发射出去,室内机的无线信号接收器接收这一无线信号,进而响铃。
2、有源门铃
有源无线门铃即日常生活中经常见到的门铃,其发射器依靠12V电池供电,接收器依靠电池供电或者接市电。门铃按钮发射无线信号,室内机的无线信号接收器接收这一无线信号,进而响铃。
无线门铃从传输的内容来分,可分为无线非可视门铃和无线可视门铃。
3、有线门铃
发射器与接收器之间是依靠电线连接,发射器发出的信号是通过电线传输至接收器,因而信号比较稳定,也不会发生误响,但是布线比较麻烦,很可能需要凿墙等,因而近几年逐渐淡出市场。
参考资料来源:百度百科-门铃
参考资料来源:百度百科-无线门铃